/я- C/f(лk) = (C/fmmk)-48/я)-(C/pм,лk)-68/4

Для диодов Д253-1600 будет иметь место следующая разбивка по группам:

/-C/fm= 1,6 1,45 В;

-t/fm = 1,45-1,3 В;

/Я-СЛ,м = 1,31,15В,

и соответственно для средних значений

/-ff(v,=0,51-0,426 В; -ffuk) = 0,426-0,414 В; Я/-C/f(k)=0,414-0,384 В.

Пример 5.15. Пусть условия те же, что в примере 5.14, но последовательно с каждым СПП введен предохранитель с калиброванной по сопротивлению плавкой вставкой-г= = 5-10" Ом (см. рис. 5.42, кривые 5,6).

Решение.

- = гр+г„„ = 0,0% • 10-3 + 0,05 • 10-3 = 0,146 • Юз Ом; /2 = 28-103 А; С/2 = C/fo + /"/2 = 1 +0,146 -10-3.28 -103 = 5,088 В; /i = 5103A; C/i=l+0,146-10-3-5-103 = l+0,73=I,73 В;

. • »g(/. 0 .0J48

lg(C/2/C/i) 0,468

Следовательно, диапазоны групп для подбора СПП будут: C/f==f/fm-28=(l,6-2-0,104)= 1,6-1,4 В; С/= 1,4-1,2 В и т.д.; C/fuk,=0,51-0,446 B; ffhk)=0,446-0,38 Вит. д.,

т. е. область подбора получается в 2 раза более широкой при той же точности распределеш1я токов.

Для случая применения тиристоров процедура расчета остается той же. Вместе с тем необходимо учитывать, что

О п

разброс времени включения тиристоров ведет к дополнительному рассогласованию токов. Поэтому требуется обеспечить достаточно мощные импульсы управления, обеспечивающие уменьгиение разброса времен включения тиристоров.

Если подбор СПП нежелателен, то следует использовать индуктивные делители тока. Расчет делителей рассмотрен в [5.5,5.6].

Последовательное соединение СПП применяют в случае, когда напряжение, воздействующее на вентильное плечо преобразовательной установки, превыгиает напряжение, допустимое для единичного прибора. Главной задачей в этом случае является обеспечение равномерного распределения запираемого напряжения по последовательно соединенным СПП. Здесь необходимо компенсировать схемными средствами различие токов утечки в закрытом состоянии СПП, обратных токов, барьерных емкостей, времени задержки и времени включения тиристоров, времени восстановлехшя и заряда восстановления, имеющих место в пределах допустимых статистических разбросов параметров приборов.

При выборе схем и расчете параметров устройств деления напряжения рассматривают следующие режимы работы СПП:

1) статический режим-к ветви с запертыми СПП прикладывается постоянное напряжение;

2) квазистатический режим-к ветви с запертыми СПП прикладываются полуволны переменного напряжения синусоидальной формы;

3) динамический режим включения-прикладывается переменное напряжения с протеканием прямого тока;

4) динамический режим выключения-прекращение протекания прямого тока с относительно большим di/dt и приложением восстанавливающегося обратного напряжения с крутым фронтом.

Статический и квазистатический режимы. Статический режим может иметь место, например, при запертых вентильных плечах инвертора или после отключения выпрямителя, работающего на заряд конденсатора. Неравномерность деления напряжения возникает как следствие статистического разброса токов утечки в закрытом состоянии Idrm или обратных токов Irrm-

В информационных материалах задают только максимальное значение тока Iorm или Irrm, минимальное значение не нормируется, а поскольку оно может быть на два порядка меньше максимального, при расчетах минимальное значение тока принято равным нулю.

Чем более строго потребуется выравнивать распределение напряжения, тем меньше должны быть значения выравнивающих шунтирующих СПП сопротивлений (рис. 5.44). Но 226

при этом существенно возрастает ток через них и соот ственно увеличиваются потери энергии.

Поэтому здесь приходится идти на компромисс, допуская определенный разброс напряжений и неполное использование по напряжению отдельных СПП в цепи. Подбирать же отдельно сопротивления для каждого СПП невозможно, так как запорные и обратные характеристики СПП нелинейны с различающимися коэффициентами нелинейности и не всегда стабильны во времени. Следовательно, приходится ставить в ветвь больше СПП, чем гребуется по сумме их допустимых запираемых напряжений:

где и-число последовательно соединенных СПП в ветви; Jdrm-допустимое значение запираемого напряжения СПП; Umax-максимальное напряжение, приложенное к вентильной ветви в статическом режиме.

Тогда значение шунтирующего сопротивления, одинакового для всех СПП ветви, определяется следующим образом:

, jnU,,-ULx (530)

где /ддм-ток утечки, обратный ток СПП (по каталогу или

1 максимальный для данной ветви).

В квазистатическом режиме деление напряжешя также будет определяться в основном омическими сопротивлениями, шунтирующими СПП. Наличие емкостей для обеспечения деления напряжения при различии времени включения тиристоров

I и величин накопленного заряда тиристоров и диодов обеспечивает улучшение деления напряжения в квазистатическом режиме. Но поскольку в схеме ПУ почти всегда возможно возникновение на ветви постоянного напряжения, при расчетах значений сопротивлений следует исходить из статического режима.

I Динамический режим включения. Разброс времени включения отдельных тиристоров, соединенных последовательно в ветви, ведет к перераспределению напряжения между включившимися ранее и включающимися с запаздыванием тиристорами. Тиристоры, включающиеся позже, нагружаются дополнительным напряжением. Они могут включиться по аноду

i и получить повреждение, ведущее к выходу из строя.

I Для уменьшения разброса деления напряжения в процессе включения тиристоров ветви необходимо использовать мощные импульсы управления с крутым фронтом, например до 3 А с фронтом длительностью 1 мкс. Это относится также и к ре-

i генеративным тиристорам, применяемым в последовательном

1 соединении. Как показывает опыт, мощный импульс управления с указанными выше параметрами снижает разброс времени включения тиристоров tg, в ветви до 1 мкс. При этом следует